DE3041113A1

DE3041113A1 - ELECTRON PIPES

Info

Publication number: DE3041113A1
Application number: DE19803041113
Authority: DE
Inventors: Merrals Buren Los Altos Calif. Shrader
Original assignee: Varian Associates Inc
Current assignee: Varian Medical Systems Inc
Priority date: 1979-11-07
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1981-08-27
Also published as: GB2063555B; JPS6347106B2; GB2063555A; FR2469794A1; JPS5676142A; CH650102A5; US4277718A; FR2469794B1

Description

-X- 4 -X- 4

The invention

Die Erfindung bezieht sich auf gittergesteuerte Hochleistungs-Elektronenröhren. Solche Röhren werden in manchen Fällen als elektrisches Äquivalent für eine größere Anzahl kleiner Röhren konstruiert, die in einem einzigen evakuierten Röhrenkolben zueinander parallelgeschaltet sind.The invention relates to high power grid controlled electron tubes. Such tubes are sometimes used as an electrical equivalent for a larger number constructed of small tubes that are connected in parallel to each other in a single evacuated tubular flask.

Es besteht schon seit langer Zeit das Problem, den Energiedurchsatz einer gittergesteuerten Röhre zu steigern und gleichzeitig kleine Abstände zwischen den Elektroden aufrechtzuerhalten, wie es für den Betrieb bei niedriger Spannung und hoher Frequenz erforderlich ist. Wenn man die Flächen der Elektroden lediglich vergrößert, ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten aus variablen Elektrodenabständen und mechanischer Verformung. Vor längerer Zeit wurde als Verbesserung vorgeschlagen, einfach mehrere Sätze von Röhrenelektroden in einem gemeinsamen evakuierten Röhrenkolben anzuordnen und die einzelnen Sätze von Kathoden, Gittern und Anoden parallelzuschalten. Hierbei ergaben sich etwas niedrigere Kosten als bei einem gleichwertigen Satz getrennter Röhren, die außerhalb ihrer Kolben parallelgeschaltet waren. Ferner wurden Verbindungsleitungen von geringerer Länge verwendet, wodurch parasitäre Schwingungen in einem größeren Ausmaß vermieden wurden, wobei ein Betrieb mit höherer Frequenz möglich war.The problem of energy throughput has been around for a long time a grid-controlled tube while maintaining small distances between the electrodes, as required for low voltage and high frequency operation. If you look at the surfaces of the electrodes are merely enlarged, considerable difficulties arise from the variable Electrode gaps and mechanical deformation. A long time ago it was suggested as an improvement, simple to arrange several sets of tube electrodes in a common evacuated tube flask and the individual sets of Connect cathodes, grids and anodes in parallel. This resulted in slightly lower costs than an equivalent Set of separate tubes connected in parallel outside of their pistons. In addition, connecting lines from shorter length was used, thereby avoiding parasitic oscillations to a greater extent, with operation with a higher frequency was possible.

Eine weitere Verbesserung wurde möglich, als man erkannte, daß es nicht erforderlich war, für jede Gitter-Kathoden-Zelle eine gesonderte Anode vorzusehen. Da die Anode größeren Abstand hat und es sich um eine einfache Konstruktion handelt, kann man eine gemeinsame Elektrode verwenden, die Elektronen von einer Anzahl einzelner bzw. getrennter Gitter-Kathoden-Einheiten aufnimmt. In der US-PS 2 853 640 ist eine solche Röhre beschrieben. Bei dieser Röhre werdenFurther improvement became possible when it was realized that it was not necessary for every grid cathode cell to provide a separate anode. Because the anode has a larger distance and it is a simple construction one can use a common electrode, the electrons from a number of individual or separate ones Receives grid-cathode units. Such a tube is described in US Pat. No. 2,853,640. When this tube will be

Ί30035/0342
COPYΊ30035 / 0342
COPY

einzelne bandförmige Kathoden in Aussparungen eines massiven Metallzylinders festgehalten. Um den Zylinder ist ein Drahtgitter herumgewickelt, um einzelne Flächen von Strommodulationsgittern dort zu bilden, wo das Gitter die Öffnungen der Aussparungen kreuzt. Diese Konstruktion ermöglichte eine genaue Einhaltung der Gitter-Kathoden-Abstände. Jedoch ist die Herstellung sehr teuer, da zahlreiche Teile mit hoher Genauigkeit manuell montiert werden müssen. Wenn bei der Herstellung oder während des Betriebs irgendeine Zelleneinheit versagt, wird außerdem die gesamte Röhre unbrauchbar.individual band-shaped cathodes held in recesses in a solid metal cylinder. Around the cylinder is a Wire mesh wrapped around individual faces of current modulation grids to form where the grid crosses the openings of the recesses. This construction made it possible exact compliance with the grid-cathode spacing. However is very expensive to manufacture because numerous parts must be manually assembled with high accuracy. When in the making or if any cell unit fails during operation, the entire tube also becomes unusable.

Eine weitere Verbesserung ist in der US-PS 4 011 481 beschrieben. In diesem Fall werden einzelne Bausteine odor Module hergestellt, von denen jeder eine einzige Kathode und ein Gitter enthält. Diese Bausteine werden dann an einer gemeinsamen Halterung befestigt, um eine Gitter-Kathoden-Elektronenquelle zu bilden, die dann in einer gemeinsamen Anode angeordnet wird. Bei dieser Konstruktion war es möglich, die Gitter-Kathoden-Bausteine, die die kritischen Abstände enthalten, im Wege der Massenfertigung als gleichartige Elemente herzustellen und sie getrennt zu prüfen und zu erproben, bevor sie an der gemeinsamen Röhrenkonstruktion angebracht wurden. Als Kathoden werden Glühfäden aus Runddraht verwendet. Zwar wird festgestellt, daß man auch andere Querschnitte verwenden könnte, doch wird nicht gesagt, welche Vorteile sich hierdurch erzielen lassen.Another improvement is described in U.S. Patent 4,011,481. In this case, individual building blocks or modules each of which contains a single cathode and grid. These modules are then connected to a common bracket attached to form a grid cathode electron source, which is then in a common Anode is arranged. With this construction it was possible to use the grid cathode building blocks, which are the critical Contain gaps, in the way of mass production as elements of the same type and they to be checked and tested separately before they are attached to the common tube construction. As cathodes filaments made of round wire are used. It is stated that other cross-sections could also be used, however, it does not say what advantages can be achieved thereby.

Weitere bekannte Vorschläge, die nicht in Beziehung zu dem Bausteinkonzept stehen, betreffen die Materialien und den Aufbau von Gittern. Bekanntlich sollen Gitter eine geringe sekundäre und Glüh-Emission aufweisen, wenn sie mit aktivem Material aus der Kathode verunreinigt werden. Ferner ist bekannt, daß Kohlenstoff in dieser Beziehung hervorragende Eigenschaften hat und daß ein hoher thermischer Abstrahlungs-Other known proposals that are not related to the building block concept relate to the materials and the Construction of grids. It is well known that grids should have a low secondary and incandescent emission when used with active material from the cathode are contaminated. It is also known that carbon is excellent in this respect Properties and that a high thermal radiation

130035/0342130035/0342

QQPYQQPY

koeffizient einen Betrieb bei niedriger Temperatur ermöglicht. Es gibt zahlreiche Veröffentlichungen bezüglich des Beschichtens metallischer Gitterdrähte mit Kohlenstoff oder Metallkarbiden. In neuerer Zeit wurden Verfahren zum Herstellen von Gittern aus einem einzigen Stück pyrolytischen Graphits angewendet, wobei Nutzen der hervorragenden Leitfähigkeit in zur Niederechlagsbasis parallelen Richtungen gezogen wurde. Ein solches Verfahren ist in dar US-ES 3307063 beschrieben. Mit Gittern versehene Leistungsröhren wurden unter Anwendung einer zylindrischen Anodenform gebaut, so daß der Graphitrohling, aus dem die Gitter zugeschnitten werden, auf einem zylindrischen Dorn geformt werden mußte. Hierbei handelt es sich um ein sehr kostspieliges Verfahren, und es hat sich als sehr schwierig erwiesen, Becher aus pyrolytischem Graphit mit gleichmäßiger und geregelter Wandstärke herzustellen.coefficient enables operation at low temperature. There are numerous publications regarding the Coating metallic grid wires with carbon or metal carbides. In recent times, there have been methods of manufacturing of grids made from a single piece of pyrolytic graphite, taking advantage of its excellent conductivity drawn in directions parallel to the fall base became. Such a method is described in US-ES 3307063. Gridded power tubes were built using a cylindrical anode shape so that the graphite blank from which the grids are cut had to be molded on a cylindrical mandrel. Here it is a very costly process and it has proven very difficult to make pyrolytic cups Manufacture graphite with even and controlled wall thickness.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gittergesteuerte Hochleistungs-Elektronenröhre zu schaffen, die sich leicht und mit geringen Kosten herstellen läßt. Weiter sollen die Elektrodenabstände genau geregelt werden können.Ferner soll es möglich sein,die Gitter-Kathoden-Abmessungen vor der endgültigen Montage zu prüfen, ferner soll sie mit einer geringen Gitteranission arbeiten.Schließlich sollen zwischen den Elektroden lange elektrische Kriechwege vorhanden sein.The invention is based on the object of creating a grid-controlled high-performance electron tube which can be produced easily and at low cost. Furthermore, it should be possible to precisely regulate the electrode spacing be possible to finalize the grid cathode dimensions before To check assembly, it should also have a low grid anission After all, there should be long electrical leakage paths between the electrodes.

Erfindungsgemäß sind dies· Aufgaben dadurch gelöst, daß eine Elektronenquelle für eine solche Röhre aus mehreren vorgefertigten Gitter-Kathoden-Bausteinen hergestellt wird. Jeder Baustein hat mindestens eine Kathode mit einer ebenen Emissionsfläche und einem flachen oder leicht gekrümmten Gitter aus Kohlenstoff, vorzugsweise pyrolytischem Graphit. Flachmaterialstücke aus pyrolytischem Graphit sind mit geringen Kosten unter Erzielung einer genau eingehaltenen Dicke herstellbar. According to the invention, these objects are achieved in that a Electron source for such a tube is made from several prefabricated grid cathode modules. Everyone The module has at least one cathode with a flat emission surface and a flat or slightly curved grid made of carbon, preferably pyrolytic graphite. Pieces of flat material made of pyrolytic graphite are low Costs can be produced while achieving a precisely maintained thickness.

130035/0342130035/0342

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. It shows:

Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Triode;1 shows a cross section of a triode according to the invention;

Fig. 2 eine Schrägansicht eines einzelnen Gitter-Kathoden-Bausteins; 2 shows an oblique view of a single grid cathode module;

Fig. 3 die Draufsicht eines Bausteins mit haarnadelförmigen Glühfäden;Fig. 3 is a plan view of a building block with hairpin-shaped Filaments;

FIg, 4 den Schnitt 4-4 in Fig. 3; undFIG. 4 the section 4-4 in FIG. 3; and

Fig. 5 einen Teil eines Querschnitts einer erfindungsgemäßen Tetrode mit gekrümmten Elektroden.5 shows part of a cross section of a tetrode according to the invention with curved electrodes.

In Fig. 1 ist unter starker Vereinfachung der Grundgedanke der Erfindung dargestellt. Man erkennt in einem auer zur Längsachse verlaufenden Schnitt eine Triode 10, bei der die Elektrodenkonstruktionen allgemein als gleichachsige gerade Kreiszylinder ausgebildet sind. Zur Anode der Röhre 10 gehört ein hohles, zylindrisches, dickwandiges Rohr 12 aus Metall, z.B. Kupfer. In der Anode 12 befindet sich die Elektronenquellenkonstruktion 14, die durch einen nicht dargestellten elektrisch isolierenden Teil des evakuierten Röhrenkolbens unterstützt wird und zu der ein gemeinsamer Träger 16 gehört, an dem mehrere getrennte Gitter-Kathoden-Bausteine 18 befestigt sind. Zu jedem Baustein 18 gehört ein eigenes Befestigungsteil 20, das z.B. aus Kupfer besteht und mittels Schrauben 21 an dem gemeinsamen Träger 16 befestigt ist.In Fig. 1, the basic idea of the invention is shown with great simplification. One recognizes in one except for Longitudinal section of a triode 10, in which the electrode structures are generally straight as equiaxed Circular cylinders are formed. The anode of the tube 10 includes a hollow, cylindrical, thick-walled tube 12 Metal, e.g. copper. The electron source structure is located in the anode 12 14, by an electrically insulating part, not shown, of the evacuated tubular flask is supported and to which a common carrier 16 belongs to which several separate grid cathode modules 18 are attached. Each building block 18 has its own fastening part 20, which is made of copper, for example, and has a Screws 21 is attached to the common carrier 16.

Mit dem Befestigungsteil 20 ist auf nicht dargestellte Weise eine bandförmige Kathode 22 verbunden, die z.B. aus thoriestem Wolfram besteht und deren Längsachse sich im rechten Winkel zur Zeichenebene von Fig. 1 erstreckt; mindestens einA band-shaped cathode 22 made of, for example, thoriestem Consists of tungsten and the longitudinal axis of which extends at right angles to the plane of the drawing of FIG. 1; at least one

130035/0342130035/0342

Ende der Kathode ist gegenüber dem Träger 16 isoliert. Außerhalb der Kathode 22 ist ein flaches Gitter 24 mit Öffnungen 26 gegenüber der ebenen Emissionsfläche der Kathode angeordnet, so daß ein Elektronenstrom zu der Anode 12 gelangen kann. Die Gitter 24 werden von dem Befestigungsteil 20 aus durch Isolatoren 28 unterstützt. Nicht dargestellte Zuleitungen dienen dazu, die Gitter 24 und die Kathoden 22 sämtlicher Bausteine 18 mit gemeinsamen Anschlüssen zu verbinden, wobei sich isolierte Abdichtungen auf bekannte Weise durch den evakuierten Röhrenkolben erstrecken. /The end of the cathode is insulated from the carrier 16. Outside the cathode 22 is a flat grid 24 with openings 26 arranged opposite the flat emission surface of the cathode, so that a stream of electrons reach the anode 12 can. The grids 24 are supported from the fastening part 20 by insulators 28. Not shown Leads serve to connect the grids 24 and the cathodes 22 of all modules 18 with common connections, with insulated seals extending through the evacuated tubular piston in a known manner. /

Die Gitter 24 bestehen aus Graphit-Flachmaterialstücken, um die Glüh- und sekundäre Emission von Elektronen gering zu halten und eine schwarze Fläche für gute Wärmeabstrahlung und eine entsprechend niedrige Betriebstemperatur bereitzustellen. Als Gittermaterial wird vorteilhaft pyrolytischer Graphit verwendet, der sich in Form von Flachmaterialstücken leicht beschaffen läßt. Gemäß der Erfindung ist es somit nicht erforderlich, vollständige Zylinder aus pyrolytischem Graphit herzustellen, wie es bis jetzt nicht zu vermeiden ist. Solche Zylinder sind sehr kostspielig, da sie unter Anwendung eines sorgfältig geregelten Chargenverfahrens hergestellt werden müssen. Außerdem ist es sehr schwierig, ihre Wandstärke gleichmäßig zu halten. Dagegen lassen sich Flachmaterialstücke leicht auf gleichmäßige Weise und mit geringem Kostenaufwand herstellen. Die Flachmaterialstücke aus Graphit können durch Stanzen, Abschleifen, Schneiden mittels Laser oder unter Anwendung von Ultraschall mit Öffnungen versehen werden. Der pyrolytische Graphit hat in der Ebene des Flachmaterials eine sehr hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit, was sich bezüglich der Kühlung des Gitters durch Wärmeleitung als vorteilhaft erweist. Ferner ist die Wärmedehnung in der Ebene des Flachmaterials sehr gering, so daß sich nur eine minimale unterschiedliche Wärmedehnung zwischen dem Gitter 24 und dem Befestigungsteil 20 ergibt.The grids 24 consist of pieces of graphite sheet material in order to keep the glow and secondary emission of electrons low and a black area for good heat radiation and a correspondingly low operating temperature provide. The grid material used is advantageously pyrolytic graphite, which is in the form of pieces of flat material can be easily procured. According to the invention, it is therefore not necessary to make complete cylinders from pyrolytic To produce graphite in a way that has so far been unavoidable. Such cylinders are very expensive since they must be manufactured using a carefully regulated batch process. Besides, it's very difficult to keep their wall thickness even. On the other hand, pieces of flat material can easily be cut into uniform Manufacture wisely and at low cost. The flat pieces of graphite can be punched, sanded, Cutting by means of a laser or using ultrasound can be provided with openings. The pyrolytic graphite has In the plane of the flat material a very high thermal and electrical conductivity, which is related to the cooling of the grid proves advantageous by conduction. Furthermore, the thermal expansion in the plane of the flat material is very low, so that there is only a minimal difference in thermal expansion between the grid 24 and the fastening part 20 results.

130035/0342130035/0342

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die mechanische Ausbildung eines Bausteins 18. Das Gitter 24 weist eine Reihe von rechteckigen öffnungen 26 auf, die durch Stege 27 aus Kohlenstoff getrennt sind. Das Gitter ist mit Hilfe von Schrauben oder Nieten 30 an isolierenden Säulenteilen 28 befestigt, die mit dem Befestigungsteil 20 verbunden sind. Die Isolatoren 28 können gemäß Fig. 2 nahe den Enden des Bausteins oder aber in der Mitte so angeordnet sein, daß das Gitter einen Kragträger bildet. Bei dieser letzteren Anordnung kann das Gitter 24 eine Wärmedehnung erfahren, ohne daß es dazu neigt, sich zu verformen, doch bildet es hierbei eine weniger feste Unterstützung. Die bandförmige Kathode 22 ist parallel zu dem Gitter 24 unterstützt und in einem kleinen Abstand von dessen Unterseite angeordnet. An einem Ende ist eine leitfähige Unterstützung 32 vorhanden, die z.B. aus Molybdän besteht und dem Befestigungsteil 20 den Kathodenheizstrom zuführt. Das andere Ende der Kathode 22 wird durch eine zweite leitfähige Unterstützung 33, die z.B. aus Wolfram besteht, getragen; diese Unterstützung steht in Eingriff mit entsprechenden Ausschnitten 34 der bandförmigen Kathode 22. Eine flexible Zuleitung 36 führt den Heizstrom der Unterstützung 33 und von dort aus der Kathode 22 zu. Die Unterstützung 33 ist an einem isolierenden Klotz 38 befestigt, der z.B. aus Aluminiumoxidkeramik besteht und auf dem Befestigungsteil 20 gleitend geführt ist, um eine Wärmedehnung der Kathode zu ermöglichen. Die Kathode bzw. der Glühfaden 22 wird durch eine Druckfeder 39 einer geringen Zugspannung ausgesetzt.Fig. 2 shows an example of the mechanical design of a building block 18. The grid 24 has a number of rectangular openings 26 which are separated by webs 27 made of carbon. The grid is with the help of screws or rivets 30 attached to insulating column members 28 connected to the attachment member 20. The isolators 28 can be arranged according to FIG. 2 near the ends of the building block or in the middle so that the grid forms a cantilever. In this latter arrangement, the grid 24 can experience thermal expansion without it tends to deform, but it forms a less firm support in doing so. The band-shaped cathode 22 is parallel supported to the grid 24 and arranged at a small distance from its underside. At one end is a conductive support 32 is provided, for example made of molybdenum, and the fastening part 20 provides the cathode heating current feeds. The other end of the cathode 22 is supported by a second conductive support 33, e.g. Tungsten is made of, worn; this support is in engagement with corresponding cutouts 34 of the band-shaped Cathode 22. A flexible supply line 36 leads the heating current to the support 33 and from there to the cathode 22. The support 33 is attached to an insulating block 38 made of, for example, alumina ceramic and on the fastening part 20 is slidably guided to allow thermal expansion of the cathode. The cathode or the Filament 22 is subjected to a low tensile stress by a compression spring 39.

Fig. 3 zeigt im Grundriß und Fig. 4 in einem abgestuften Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Tetrodenbaustein mit zwei Kathodenglühfäden in einer haarnadelförmigen Anordnung, deren Verwendung die Herstellung der Heizstromanschlüsse und die mechanischen Vorgänge bei der Wärmedehnung verbessert. Ebenso wie bei dem mit nur einem Glühfaden versehenen Bau-Fig. 3 shows in plan and Fig. 4 in a stepped longitudinal section with a tetrode module according to the invention two cathode filaments in a hairpin-shaped arrangement, their use improves the production of the heating current connections and the mechanical processes during thermal expansion. As with the construction with only one filament

130035/0342
ORIGINAL INSPECTED 130035/0342
ORIGINAL INSPECTED

stein nach Fig. 2 sind die Einzelteile des Bausteins nach Fig. 3 und 4 auf einem Befestigungsteil 20¹ angeordnet, das z.B. mit Hilfe von nicht dargestellten Schrauben mit einem gemeinsamen Träger entsprechend dem Träger 16 nach Fig. 1 verbunden werden kann. Bei dem Baustein nach Fig. 3 und 4 handelt es sich um eine Elektronenquelle für eine Tetrode mit einem Steuergitter 24' auf der Vorderseite der Kathodenbänder 22' und einem Schirmgitter 40 von ähnlicher Konstruktion. Jedes der Gitter 24' und 40 ist aus einem einzigen Kohlenstoff-Flachmaterialstück ausgeschnitten und weist zwei Reihen von Öffnungen 26' auf, die durch Stege 27' getrennt sind, wobei jede Reihe über einem der parallelen Glühfadenbänder 22' angeordnet ist. Alternativ könnte man eine einzige Reihe von breiteren Öffnungen vorsehen, die sich über beide Glühfäden erstrecken. Die Gitter 24" und sind mit dem Befestigungsteil 20' durch Schrauben 30' und Isolatoren 28' verbunden; die z.B. aus Aluminiumoxidkeramik bestehenden Isolatoren haben eine langgestreckte Form, damit lange Kriechwege vorhanden sind. Ein Ende jedes der Glühfäden 22' wird durch eine gesonderte leitfähige Tragzunge 42 unterstützt, die zwei Zähne 44 aufweist, welche durch Öffnungen des bandförmigen Glühfadens bzw. der Kathode 22* ragen. Die Zungen 42 sind durch Isolatoren 46 mit einem nach oben ragenden Klotzabschnitt 48 des Befestigungsteils 20· verbunden. Zuleitungen 36* dienen zum Zuführen des Heizstroms zu den Kathoden 22', die an ihren entgegengesetzten Enden durch eine Verbindungszunge 50 in Reihe geschaltet sind, die ähnliche Zähne 44 aufweist wie die Zungen 42. Die Verbindung 50 wird durch zwei Stäbe 52 und 54 aus keramischem Material geführt, so daß sie sich ungehindert in axialer Richtung bewegen kann, damit eine Wärmedehnung der Kathoden 22' beim Aufheizen möglich ist. Die Stäbe 52 und 54 ragen durch Öffnungen 56 und 58 des Befestigungsteils 20'. Eine in der Öffnung 58 angeordnete Druckfeder 60 bringt eine Zugkraft genau in der Ebene der Kathoden 22' und genau in derStone according to FIG. 2, the individual parts of the block according to FIGS. 3 and 4 are arranged on a fastening part 20 ¹ which, for example, can be connected to a common carrier corresponding to the carrier 16 according to FIG. 1 with the aid of screws (not shown). The module according to FIGS. 3 and 4 is an electron source for a tetrode with a control grid 24 'on the front side of the cathode strips 22' and a screen grid 40 of similar construction. Each of the grids 24 'and 40 are cut from a single piece of carbon sheet and have two rows of openings 26' separated by ridges 27 ', each row being positioned over one of the parallel filament ribbons 22'. Alternatively, one could have a single row of wider openings extending across both filaments. The grids 24 "and are connected to the fastening part 20 'by screws 30' and insulators 28 '; the insulators made of, for example, alumina ceramic have an elongated shape so that long creepage distances are present. One end of each of the filaments 22' is passed through a separate conductive one Support tongue 42, which has two teeth 44 which protrude through openings in the band-shaped filament or cathode 22 *. The tongues 42 are connected by insulators 46 to an upwardly projecting block section 48 of the fastening part 20. Leads 36 * are used for supply of the heating current to the cathodes 22 'which are connected in series at their opposite ends by a connecting tongue 50 which has teeth 44 similar to the tongues 42. The connection 50 is passed through two rods 52 and 54 of ceramic material so that they can move unhindered in the axial direction so that thermal expansion of the cathodes 22 'is possible during heating and 54 protrude through openings 56 and 58 of the fastener 20 '. A compression spring 60 arranged in the opening 58 brings a tensile force exactly in the plane of the cathodes 22 'and exactly in the

130035/0342130035/0342

Mitte zwischen ihnen auf, um die Kathoden gestreckt zu halten. Wegen der Reihenschaltung der Kathoden 22' wird an den bewegbaren Enden keine Heizstromzuleitung benötigt, so daß sich keine Schwierigkeiten aus der Verwendung flexibler Zuleitungen ergeben können. Gemäß Fig. 4 sind zwei Abschirmungen 62 aus Metall vorhanden, um zu verhindern, daß verdampftes Material der Kathoden 22' auf den Gitterisolatoren 28' niedergeschlagen wird und Anlaß zum Auftreten von Leckströmen gibt.Middle between them to keep the cathodes stretched. Because of the series connection of the cathodes 22 'to the movable ends no heating current supply line required, so that there are no difficulties from the use of flexible supply lines can result. According to FIG. 4, two shields 62 made of metal are provided to prevent vapor from being evaporated Material of the cathodes 22 'is deposited on the grid insulators 28' and gives rise to leakage currents gives.

Fig. 5 zeigt in einem Teil eines Querschnitts eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Erfindung. In diesem Fall sind die Glühfäden bzw. Kathoden 22" und die Gitter 24" und 40" leicht gekrümmt, so daß sie Teile von geraden Kreiszylindern bilden. Dies führt zu einer besseren mechanischen Stabilität im Vergleich zu ebenen Flachmaterialstücken, bei denen die Gefahr besteht, daß sie sich unter der Einwirkung von Wärme ausbeulen. Außerdem hat die zusammengesetzte Elektronenquellenkonstruktion 14" eine Form, die sich in höherem Maße einem geraden Kreiszylinder annähert, wodurch sich möglicherweise eine gewisse Verbesserung der Elektronenoptik der Röhre ergibt.Fig. 5 shows, in part of a cross-section, a somewhat modified embodiment of the invention. In this case The filaments or cathodes 22 "and the grids 24" and 40 "are slightly curved so that they are parts of straight circular cylinders form. This leads to better mechanical stability compared to flat pieces of flat material where there is a risk that they will bulge under the action of heat. In addition, the composite electron source structure has 14 "a shape that more closely approximates a right circular cylinder, which possibly leads to results in some improvement in the electron optics of the tube.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung. Für jeden Fachmann liegt es auf der Hand, daß man im Rahmen der Erfindung die verschiedensten Abänderungen bei den Bausteinen mit Gittern aus Kohlenstoff vorsehen kann. Die Kathoden bzw. Glühfäden brauchen nicht als Bänder mit rechteckigem Cuerschnitt ausgebildet zu sein, sondern man könnte auch eine langgestreckte zylindrische Form vorsehen. Als Zylinder wird hierbei eine geschlossene Fläche betrachtet, die durch eine gerade Linie beschrieben wird, welche parallel zu einer weiteren geraden Linie bewegt wird. Zusätzlich zu der zylindrisch gekrümmten Form nach Fig. 5 können die Kathoden aufThe exemplary embodiments described above serve only to illustrate the invention. For each It is obvious that, within the scope of the invention, a wide variety of modifications to the building blocks can be made Can provide grids made of carbon. The cathodes or filaments do not need to be strips with a rectangular Cu section to be designed, but one could also provide an elongated cylindrical shape. As a cylinder is Here a closed area is considered, which is described by a straight line, which is parallel to another straight line is moved. In addition to the cylindrically curved shape according to FIG. 5, the cathodes can have

.../10... / 10

130035/0342130035/0342

ihrer Emissionsseite eine konkave Form haben, lim die Elektronen so zu fokussieren, daß sie durch die Gitter hindurchtreten. Ferner kann man auf die Verwendung der Bandform verzichten und die Kathoden als gerade Kreiszylinder ausbilden, die mit abgeflachten Emissionsflächen versehen sind.their emission side have a concave shape, lim to focus the electrons so that they pass through the grids. Furthermore, one can dispense with the use of the band shape and design the cathodes as straight circular cylinders, which are provided with flattened emission surfaces.

130035/0342130035/0342

Claims

Electron tube with an anode and an electron source assembly, characterized by a common support isolated from the anode (12) (16), several grid cathode modules (18), with at least one glow cathode for each module (22) with a substantially flat emission surface, furthermore a device for heating the Cathode, at least one grid (24) in the form of an essentially flat piece of flat material made of carbon with openings (26) as passages for electrons and a device (28) for supporting and isolating the Cathode and the grid against each other to form the building block so that the sheet of material is substantially parallel arranged to the emitting surface of the cathode, means (20) for securing the building blocks independently from each other at the common support in such a way that the emission surfaces face the anode and the grids are arranged between the emission surfaces and the anode, means (32, 33, 36) for electrical Connecting the cathodes to a common terminal and means for electrical connection the grid with a common connection.

2. Electron tube according to claim 1, characterized in that the grid (24) consists of a piece of flat material pyrolytic graphite is made.

3, electron tube according to claim 1, characterized in that that the surface of the cathode (22 ") forms an elongated cylinder.

... / A2

130035/0342

4. Electron tube according to claim 3, characterized in that the heating device means (32, 33, 36) for passing a current through the cathode (22).

5. Electron tube according to claim 4, characterized in that at least two adjacent parallel cathodes (22 ¹ ) belong to each module (18) and that the devices for passing a current include a device (50) which serves to control the current in one direction through a first of the two cathodes and in a series connection in the opposite direction through the second cathode.

6. Electron tube according to claim 5, characterized by springs (39) which are attached to the ends of the two cathodes (22 ¹ ) which are electrically connected to one another, the springs being flexible to allow the cathodes to expand in the direction of the generators enable the cylinder.

7. Electron tube according to claim 6, characterized in that the springs (39) are tensioned to the cathodes (22) stress in the direction of the generatrix of the cylinder.

8. Electron tube according to claim 1, characterized in that that a second grid (40 ") also belongs to each building block (18), which grid is essentially parallel to said grid (24 ") and is arranged on the side facing away from the emission surface of this grating.

9. Electron tube according to claim 1, characterized in that the device for supporting the cathode (22) and the grid (24) includes a frame part (20), which

... / A3

130035/0342

30Al 11330Al 113

can be attached to the common support (16), and that at least one designed as a spacer Insulator (28) is provided for supporting the grid with respect to the frame part.

10. Electron tube according to claim 1, characterized in that to the device for supporting the cathode (22) and the grid (24) includes a frame part (20) which can be attached to the common support (16), and that at least one insulator (48) designed as a spacer to support the cathode with respect to the Frame part is present.

11. Electron tube according to claim 3, characterized in that the anode (12) has a first surface in the form of a straight line Has circular cylinder facing the grid (24), and that the building blocks (18) on the common Support (16) are arranged so that the emission surfaces approximately on a second straight circular cylindrical surface lie, which is arranged coaxially with the first cylinder surface.

12. Electron tube according to claim 3, characterized in that the emission surface of the cathode (22 ") has a slightly has a convex shape and that the grating (24 ") is curved to match the emission surface.

130035/0342